Ricerche

Grafica di un proteasoma, che abbatte le proteine mal ripiegate e danneggiate all'interno di una cellula. Fonte: Fried lab / Johns Hopkins University

Per decenni, la storia della ricerca sul morbo di Alzheimer (MA) è stata dominata da una battaglia tra gli amiloidi A-beta (Aβ) e tau, entrambi i quali possono uccidere i neuroni e influire sulla capacità del cervello di funzionare. Un nuovo studio suggerisce, tuttavia, che queste placche cerebrali appiccicose potrebbero non operare da sole.

Ricercatori della Johns Hopkins University di Baltimora (Maryland/USA) hanno identificato più di 200 tipi di proteine mal ripiegate nei ratti che potrebbero essere associate al declino cognitivo legato all'età. I risultati, pubblicati in Science Advances, potrebbero aprire la strada alla ricerca di nuovi obiettivi e trattamenti terapeutici negli esseri umani, utili per dare sollievo a milioni di persone over-65 che soffrono di MA, demenza o altre malattie che rubano i loro ricordi e l'indipendenza mentre invecchiano.

"Gli amiloidi sono l'accumulo di proteine mal formate. Sono grandi, brutti e facili da vedere al microscopio, quindi ha senso che catturino la nostra attenzione. Ma stiamo vedendo centinaia di proteine che si piegano male, in modo da non raggrupparsi in un amiloide e tuttavia sembrano avere un impatto sul funzionamento del cervello", ha detto Stephen Fried, assistente professore di chimica e scienziato delle proteine che studia come cambiano le molecole del cervello durante l'invecchiamento. "La nostra ricerca dimostra che gli amiloidi sono solo la punta dell'iceberg".

Per comprendere le differenze molecolari tra i cervelli più vecchi che sono mentalmente acuti e quelli che hanno un declino, Fried e il suo team hanno studiato 17 topi di 2 anni cresciuti nella stessa colonia. Sette sono andati male sui test della memoria e della risoluzione dei problemi e sono stati considerati cognitivamente deteriorati, mentre 10 hanno avuto gli stessi risultati dei ratti di 6 mesi.

I ricercatori hanno quindi misurato oltre 2.500 tipi di proteine nell'ippocampo, la parte del cervello associata all'apprendimento spaziale e alla memoria. Per la prima volta, gli scienziati sono riusciti a determinare per un gran numero di proteine se individualmente erano mal formate, o piegate in modo errato, permettendo ai ricercatori di capire quali proteine erano piegate male per tutti i ratti e quindi associate all'invecchiamento normale rispetto a quelle mal ripiegate in modo specifico nei ratti cognitivamente deteriorati.

Più di 200 proteine erano mal ripiegate nei ratti cognitivamente compromessi, ma rimaste con forma corretta nei ratti cognitivamente sani. I risultati suggeriscono che alcune di queste proteine stanno contribuendo al declino cognitivo, hanno detto i ricercatori. Le proteine mal ripiegate non sono in grado di svolgere compiti necessari affinché una cellula funzioni correttamente, quindi le cellule hanno un sistema di sorveglianza naturale che identifica e distrugge queste proteine. In precedenza, i ricercatori pensavano che le proteine mal ripiegate - in particolare le proteine Aβ e tau - erano distruttive solo quando sono raggruppate in amiloidi.

"Pensiamo che ci siano molte proteine che possono essere mal ripiegate senza formare amiloidi, ed essere comunque problematiche", ha detto Fried. "E questo suggerisce che queste proteine mal ripiegate hanno il modo di sfuggire al sistema di sorveglianza della cellula".

Ma esattamente come superano il sistema di sicurezza di una cellula quelle proteine mal ripiegate rimane un mistero. Nel seguito, il team prevede di esaminare le proteine mal ripiegate sotto microscopi ad alta risoluzione per ottenere un quadro più dettagliato di come appare le loro deformità a livello molecolare.

"Molti di noi hanno una persona cara o un parente diventato meno capace di svolgere quei compiti quotidiani che richiedono capacità cognitive", ha detto Fried. "Comprendere ciò che sta accadendo fisicamente nel cervello potrebbe portare a migliori trattamenti e misure preventive".